渲染一光源.doc

渲染（一） “ 光源 ”渲染是通过CAD软件提供的光源、材质、纹理对三维对像包括几何、视点、纹理以及照明、环境进行烘托以达到真实场景写照的效果。一、向场景中添加光源以创建更加真实的渲染。 1、光源类型 AutoCAD 提供了三种光源单位：标准（常规）、国际 (SI) 和美制 使用 LIGHTINGUNITS 系统变量更改光源类型。LIGHTINGUNITS设定为 0 为标准（常规）光源；LIGHTINGUNITS设定为 1为美制单位的光度控制光源；LIGHTINGUNITS设定为 2 为国际 SI 单位的光度控制光源。 真实准确的光源按距离的平方衰减。 光度控制特性可以为人工光源和自然光源。自然光源为阳光与天光。自然光源由视口背景类型交互表示。 2、色调映射 使用 RENDEREXPOSURE 命令调整色调映射（特别是阳光时，需要执行色调映射。）。“调整渲染曝光”对话框提供了调整色调映射的预览和控件。 3、步骤执行操作之一： 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “常规光源单位”。 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “国际光源单位”。 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “美制光源单位”。 执行操作之二： 在命令提示下，输入 LIGHTINGUNITS 并将其值设定为 0 以使用常规光源单位（标准光源）。 在命令提示下，输入 LIGHTINGUNITS 并将其值设定为 1（美制单位）或 2（国际 SI 单位）以使用光度控制光源。 添加每个光源后，它将会具有光度控制光源特性。 二、添加照亮场景以创建更加真实的渲染。创建光源，可以使用“光源”工具栏上的按钮或功能区中的“光源”面板。也可以使用“特性”选项板更改选定光源的颜色或其他特性。还可以将光源及其特性存储到工具选项板上，以便在同一个图形或其他图形中再次使用。 照明原则 摄影师、电影摄制者和舞美设计师使用的照明原则可以帮助用户设置场景的光源。 使用点光源 点光源从其所在位置向四周发射光线。 使用聚光灯 可以将聚光灯引向对象。 使用光域灯光 光域灯光是具有现实中的自定义光分布的光度控制光源。 光域灯光（光域）是光源的光强度的三维分布。与聚光灯和点光源相比，这样提供了更加精确的渲染光源表示。 标准文件格式将定向光分布信息以 IES 格式存储在光度控制数据文件中。用户可以在光源的“特性”选项板中的“光域网”面板下，加载不同制造商提供的光度控制数据文件。 通过在命令提示下输入命令 WEBLIGHT 和 FREEWEB 可以将使用光域网的光源添加到图形中。WEBLIGHT 命令创建目标光域灯光，而 FREEWEB 命令创建没有明确目标的光域灯光。 光源发出的光的方向对渲染也起着重要作用。AutoCAD 通过光度控制中心的点光源近似光源；提供用于水平角度和垂直角度预定组的光源的照度，并且通过插值计算沿任意方向的照度。 注意 仅在渲染图像中使用光域分布。光域灯光与视口中的点光源近似。 使用平行光 照亮对象或作为背景时，平行光十分有用。 为光源指定形状 为光源指定形状可以修改场景的照明。 注意可以在“工具”菜单 “选项”“草图”“光线轮廓设置”中控制光域轮廓的大小。某些光域轮廓可能在屏幕上显示的很小并且可能需要进行调整。 （一）光域网 光域网是灯光分布的三维表示。它将测角图扩展到三维，以便同时检查照度对垂直角度和水平角度的依赖性。光域网的中心表示光源对象的中心。 任何给定方向中的照度与光域网和光度控制中心之间的距离成比例，沿离开中心的特定方向的直线进行测量。 等向分布的样例 以原点为中心的球面是等向分布的表示。图中的所有点与中心的距离相等，因此光从所有方向均匀发出。 椭球形分布的样例 在本样例中，Z 轴负方向中的点与原点的距离与 Z 轴正方向中相应的点与原点的距离相同，因此光源向上和向下发出的光线量相同。所有点均没有很大的 X 或 Y 分量（不论正负），因此从光源侧面发出的光较少。创建光域网分布的步骤1. 在命令提示下，输入 lightingunits 并将其值设定为 1（美制单位）或 2（国际 SI 单位）以使用光度控制光源。 2. 在命令提示下，输入 properties 以激活特性选项板。 3. 在命令提示下，输入 spotlight。 4. 在图形中，选择光源。特性选项板中显示了聚光灯的特性。 5. 在“常规”面板下，将光源类型从“聚光灯”更改为“光域网”。 6. 在“光域网”面板下，选择空白文本框。 7. 单击“浏览”按钮，然后选择 IES 文件。 从 IES 文件中更改光源以使之具有光域网设置的光域网分布。 （二）光度控制光源的常用灯值通过“光源”工具选项板进行设置：荧光灯；低压钠灯；白炽灯和高压气体放电灯。标准光源工作流中的平行光 平行光仅向一个方向发射统一的平行光光线。可以在视口中的任意位置指定 FROM 点和 TO 点，以定义光线的方向。使用不同的光线轮廓表示每个聚光灯和点光源。在图形中，不会用轮廓表示平行光，因为它们没有离散的位置并且也不会影响到整个场景。 平行光的强度并不随着距离的增加而衰减；对于每个照射的面，平行光的亮度都与其在光源处相同。 注意建议用户不要在块中使用平行光。 光度控制工作流中的平行光 平行光在物理上不是非常精确。建议不要在光度控制工作流中使用。 创建平行光的步骤1. 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “常规光源单位”。 不使用任何光源单位，并启用标准（常规）光源。 注意此外，也可以在命令提示下输入 lightingunits，并将值设定为 0 以使用标准（常规）光源。 2. 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “创建光源”下拉菜单 “平行光”。 3. 单击图形以指定光源位置。 4. 单击以指定方向。 5. 在命令提示下，输入 n 并输入一个名称。此名称将显示在特性及“模型中的光源”窗口 (LIGHTLIST) 中。 通过输入选项，可以继续指定特性，也可以退出并以交互方式设定特性。如果使用交互方法，则可以在操作过程中查看更改结果。 6. 按两次 Enter 键退出命令。平行光不显示为光线轮廓。 更改平行光的特性的步骤。在命令提示下，输入 lightlist。在“模型中的光源”窗口中，从光源列表中双击平行光的名称并使用光源特性选项板更改其颜色及其他特性。 （三）为光源指定形状为光源指定形状可以修改场景的照明。 区域光源和线性光源 光源的区域参数是光源的一项特性。就像光源可以有颜色一样，也可以为它指定形状。例如，可以将其形状指定为矩形，以使它与天花板中面板光源的作用类似。或者，可以将其形状指定为直线，以使它与狭窄荧光灯管的作用类似。区域光源是为光源指定形状的一种方式。形状对渲染和阴影的影响类似于现实世界中面板光源与管状光源的投射方式之间的不同。 “形状”特性 “形状”特性在光源特性选项板中可用。在“渲染阴影细节”面板上有“类型”特性。“形状”特性是否显示取决于选定的“类型”特性。 以下类型可用：柔和（阴影）贴图、锐化 (默认)、柔和 (已采样)。通过选择“柔和（已采样）”选项，可以使用“形状”特性。 可用的形状由光源的类型决定。用户可以在“光源”类别选项板上的“常规”面板下，为光分布选择“类型”特性。如果选择了“聚光灯”和“柔和（已采样）”，则可用的“形状”类型为矩形和圆盘形。如果选择了“点”和“柔和（已采样）”，则可以使用以下形状：直线形、矩形、圆盘形、圆柱形和球形。如果选择了“光域灯光”和“柔和（已采样）”，则以下形状可用：直线形、矩形、圆盘形、圆柱形和球形。可以使用区域光源中的样例特性在渲染时间和阴影精确度之间保持平衡。 “渲染阴影细节”面板下的“可见渲染”特性可以控制场景渲染时形状的可见性。 “在渲染中可见”选项也显示在“阴影细节”下并控制场景渲染时形状的可见性。 在光度控制工作流中创建点光源及为光源指定矩形形状的步骤1. 在命令提示下，输入 lightingunits 并将其值设定为 1（美制单位）或 2（国际 SI 单位）以使用光度控制光源。 2. 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “创建光源”下拉菜单 “点光源”。 3. 单击图形以指定光源位置。 4. 在命令提示下，输入 n 并输入一个名称。此名称将显示在特性及“模型中的光源”窗口 (LIGHTLIST) 中。 通过输入选项，可以继续指定特性，也可以退出并以交互方式设定特性。如果使用交互方法，则可以在操作过程中查看更改结果。 5. 按两次 Enter 键退出命令。 选择光源并使用夹点工具更改光源。 6. 在图形中，在光源上单击鼠标右键，然后单击“特性”。使用光源特性选项板以更改其特性。 7. 在“光源特性”选项板上的“常规”面板下，验证光源的分布类型是否为“点”。 8. 向下滚动“光源特性”选项板到“渲染阴影细节”。 9. 将“类型”特性更改为“柔和 (已采样)”。 10. 将“形状”特性更改为“矩形”。将标注添加到“长度”和“宽度”特性。 11. 将“可见渲染”特性更改为“是”。 12. 渲染图像。光源在图形中表示为矩形。 （四）调整和操作光源可以添加点光源、聚光灯和平行光，并可以设定每个光源的位置和特性。 控制光源的显示 可以在图形中打开和关闭光源的显示。 调整光源位置 将光源置于场景中后，可以修改位置和目标。 控制光源特性 每个图形中的光源具有常规和特定光源特性，在放置光源后可以更改这些特性。 （五）阳光与天光模拟阳光与天光是 AutoCAD 中自然照明的主要来源。但是，阳光的光线是平行的且为淡黄色，而大气投射的光线来自所有方向且颜色为明显的蓝色。系统变量 LIGHTINGUNITS 设定为光度控制时，将提供更多阳光特性。 阳光背景工作流为光度控制工作流（LIGHTINGUNITS 系统变量设定为 1 或 2）时，阳光特性具有更多可用的特性并且使用更加精确的阳光模型进行渲染。光度控制阳光的阳光颜色处于禁用状态；将根据图形中指定的时间、日期和位置自动计算颜色。根据天空中的位置确定颜色。工作流是常规光源或标准光源（系统变量 LIGHTINGUNITS 设定为 0）时，其他阳光与天光特性不可用。 可以使用 SUNPROPERTIES 命令修改阳光特性。显示“阳光特性”窗口。 阳光的光线相互平行，并且在任何距离处都具有相同强度。可以打开或关闭阴影。若要提高性能，在不需要阴影时将其关闭。除地理位置以外，阳光的所有设置均由视口保存，而不是由图形保存。地理位置由图形保存。 用户为模型指定的地理位置以及日期和当日时间控制阳光的角度。这些是阳光的特性，可以在“阳光特性”窗口和“地理位置”对话框中更改。所用的时区由位置决定，但可以独立调整（系统变量TIMEZONE）。 天光背景 选择天光背景的选项仅在光源单位为光度控制单位（系统变量 LIGHTINGUNITS 设定为 1 或 2）时可用。如果用户选择了天光背景并且将光源更改为标准（常规）光源（系统变量 LIGHTINGUNITS 设定为 0），则天光背景将被禁用。 “阳光与天光”背景可以在视图中交互调整，通过单击“天光特性”标题栏中的第一个按钮在“阳光特性”窗口中可以激活该视图。此按钮可激活“调整阳光与天光背景”对话框。用户可以在此更改特性并预览对背景所做的更改。 天光照明 视图可以使用天光背景或天光背景和照明。此选项可以在“阳光特性”窗口中的“天光特性状态”下拉列表中找到。添加的天空照明会将额外的光源添加到场景中，从而在整个场景中模拟由大气散射造成的光线效果。启用最终聚集后，该添加的光源仅在渲染输出中可见。此项可以在“高级渲染设置”选项板中找到。 注意 打开天光照明后，默认的最终聚集自动设置将在渲染中启用最终聚集。 视图 VIEW 命令提供了创建和管理命名视图的机制。可以将“阳光与天光”背景指定给“背景”下的新命名视图。天光背景依靠命名视图中的阳光数据。 可以在“调整阳光与天光背景”对话框的视图中交互调整阳光与天光背景。单击“天光特性”标题栏中的第一个按钮。此按钮可激活“调整阳光与天光背景”对话框。用户可以在此更改特性并预览对背景所做的更改。 在图形中打开和关闭阳光的步骤1. 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “常规光源单位”。 不使用任何光源单位，并启用标准（常规）光源。 注意此外，也可以在命令提示下输入 lightingunits，并将值设定为 0 以使用标准（常规）光源。 2. 依次单击“渲染”选项卡 “阳光和位置”面板 “阳光特性”。3. 在“常规”设置中，单击“状态”设置，然后选择“开”或“关”。 更改阳光亮度的步骤1. 依次单击“渲染”选项卡 “光源”面板 “光源单位”下拉菜单 “常规光源单位”。 不使用任何光源单位，并启用标准（常规）光源。 注意此外，也可以在命令提示下输入 lightingunits，并将值设定为 0 以使用标准（常规）光源。 2. 依次单击“渲染”选项卡 “阳光和位置”面板 “阳光特性”。3. 在“常规”设置中，单击“强度因子”设置，然后选择新值。 更改模型的地理位置的步骤1. 依次单击“渲染”选项卡 “阳光和位置”选项卡 “设定位置”。 2. 在“位置已经存在”任务对话框中，单击“编辑当前地理位置”。 3. 在“地理位置”对话框中，输入相应的值。 4. 单击“确定”。 更改太阳角度的步骤 1. 依次单击“渲染”选项卡 “阳光和位置”面板 “阳光特性”。2. 在“太阳角度计算器”设置中，单击“日期”设置，然后选择新日期。 3. 单击“时间”设置，然后选择新时间。 如果需要，请使用“夏令时”设置。 更改阳光颜色的步骤1. 依次单击“渲染”选项卡 “阳光和位置”面板 “阳光特性”。2. 在“常规”设置中，单击“颜色”设置，然后选择颜色。 单击“选择颜色”以打开“选择颜色”对话框。 创建具有阳光与天光背